施工企业基于BIM技术的应用研究.pdf

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施工企业基于BIM技术的应用研究1 施工企业基于BIM技术的应用研究2 施工企业基于BIM技术的应用研究3 施工企业基于BIM技术的应用研究4 施工企业基于BIM技术的应用研究5
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—文章编号:10094539(2017)10一0021一04・科技研究・施工企业基于BIM技术的应用研究蒋孝云(中铁二十四局集团有限公司上海200071)摘要:分析BIM技术应用发展现状,总结施工企业在BIM技术推广应用中存在的问题,重点对BIM技术在施工现场平面布置、工程进度、物资管理、成本核算、技术管理、安全质量、竣工交付、科技创新等方面的应用进行研究,提出施工企业BIM技术应用实施对策。关键词:施工企业BIM应用研究中图分类号:Tul7;TU71文献标识码:ADoI:lO.3969/j.issn.1009-4539.2017.10.005ResearchontheApplic硝onofBmTech舯lo留inConst川cUonEnterpriseJiang×iaoyun(ChinaRailway24山Bur朗u∞GrpCo.Ltd.,Sh卸gllai20007l,Chin8)Abstract:,111ispaperanalyzestheexistingsituationofBlMtechnologydevel叩mentandsumm嫡zestlleBIMtechnologypmblemsinconstmctionenterprise,someapplicationresearchesaremadefbcusingontllelayoutofBIMtechnologyin‘constllJctionsite,pmjectpmgress,materialm蚰agement,costaccounting,tec|1110logym蚰agement,safety粕dqualit)r,com・pletion锄ddelivery,scientific粕dtecllllolo西cali加ovalionetc.,BIM∞techlogycounte瑚e酗uresarealsoputfb刑ardinconstmctionenterprise.Keywords:constmctionenterprise;BIM;印plicationresearch1引言BIM技术是以信息为核心,利用数字技术表达工程项目几何、物理和功能信息,对建筑物进行分…析、模拟、可视化以支持项目管理决策的技术。BIM正在成为继CAD之后推动建设行业技术进步和管理创新的一项新技术。BIM的发展得到了我国政府和行业协会的高度重视,国家相关部委及各省、地、市陆续出台相关应用标准并规定使用BIM技术的市场准人,将BIM技术列为建筑业重点推广的新技术之一,这将对我国BIM技术研究和应用起到良好的推动和引导作用¨。。但随着BIM应用逐步走向深入,在工程项目管理中施工企业如何发挥BIM技术在工程进度、成本—收稿日期:2017一0525基金项目:中铁二十四局集团有限公司科技研发项目(科研2015一cr7)作者简介:蒋孝云(1985一),男,工程师,主要从事信息化、工法开发方面的研究。核算、物资管理、安全质量、技术管理、科技创新等方面应用的作用、如何将BIM与其他先进技术、信息系统集成、如何在施工企业更好的推广实施应用BIM技术需要切实可行的实施对策。2施工企业BIM技术应用现状及存在问题2.1应用现状目前,BIM技术在施工企业的应用逐渐推广。在房建专业应用BIM技术进行碰撞检查、机电安装、管线敷设等方面辅助施工取得了一定的研究成果¨j。但施工企业整体的BIM技术应用实施尚处于初级阶段,仍停留在仅利用BIM软件进行建模和单一应用点的初级应用上。通过BIM技术实现工程项目质量控制、进度控制、成本控制和安全管理、合同管理、信息管理等方面的应用水平较低。2.2存在的问题传统施工企业信息化建设基础管理薄弱,信息化铁道建篱技术RA『L蝴yCONS丁RUC丁f0~丁.ECH~0LOGy20T7’f0J21万方数据・科技研究・意识不高,企业信息化管理氛围不浓,BIM技术应用“与实际业务关联性和融合度不高,与国家互联网”+战略布局和信息化新业态发展认识不够、落实措施不强,BIM技术在施工企业全面推广实施阻力和驱动业务融合的难度较大,还存在许多难以回避的问题和挑战HJ,主要体现在以下几个方面:(1)施工企业BIM技术应用点单一,应用深度不够。除了工程可视化模型搭建、碰撞检查等方面的单一应用点外,未开展其他功能点的应用。真正在施工现场进行场地分析、工程进度、成本核算、方案论证、施工模拟、施工组织推演、物料跟踪、工程量计算统计、竣工交付等方面的应用不足,缺乏BIM技术的深化应用。(2)BIM建模标准尚未成熟,软件应用创新能力不够。目前,施工企业高度依赖第三方咨询服务开展BIM应用实施。建模标准尚未成熟,建模精确度不高。BIM建模软件纷繁杂乱,占据国内BIM软件市场的主流厂商主要有欧特克、达索系统、Bent.1ey、Tekla等,国内无权威国产BIM软件对市政、铁路、隧道等工程提供成熟的技术解决方案。建模插件运用少,未进行相关API开发,引进软件二次研究开发能力不足、创新力不够¨J。(3)现有管理模式和业务流程不能满足与先进BIM技术融合应用的需要。施工企业BIM应用实施的体制机制不健全、管理模式粗放、业务流程不统一,为了BIM而BIM,为了信息化而信息化,BIM实施经验不足,缺乏BIM技术人才。施工企业引进先进信息技术只是通过辅助管理来提高管理水平。如何让企业管理层达成共识、让全体员工接受BIM实施带来的变化,让施工企业进一步梳理现有管理模式和业务标准,将线下工作搬入线上,提高管理效率,是BIM实施中面I临的挑战。3施工企业BIM技术应用研究及实施对策在施工企业中开展BIM应用,不仅仅是单纯地将BIM软件应用于单一工程项目、单一应用点,而应该着眼于全局,进行BIM技术解决方案的研究,需要从BIM技术多维度应用、其他先进技术、应用系统集成等方面思考,提出BIM技术在施工企业项目管理中需要切实可行的应用方案和实施对策。3.1BIM应用实施流程应用实施流程详见图l。图1BlM应用实施流程3.2BlM应用点研究从施工项目进场平面布置、工程进度管理、物资管理、成本管理、技术管理、安全质量、工程竣工验收交付、科技创新等方面应用研究,拓展BIM技术多维度应用,提升施工企业项目管理水平。3.2.1施工项目进场平面布置施工单位项目进场时需对场地进行规划,划分施工区域、生活区域等平面布置,需要对周围地理环境、建筑物分布等情况详细了解和分析。过去传统的方式是组织人员走访调研,调查了解周围交通环境和周边建筑物情况。在市政、铁路等大型工程项目中采用BIM技术与地理信息系统(简称GIs)、与无人机技术结合进行场地分析,对场地及拟建建筑物空间数据进行建模,通过数据、系统和应用的集成来帮助项目管理人员评估场地使用条件和特点,从而做出最理想的场地规划、交通流线组织关系、施工布局等关键决策MJ。如:大型铁路工程项目中制存梁场、搅拌站、存轨基地和交通地形复杂的市政工程场布设计建设等方面利用BIM技术进行虚拟场景构建,提高施工场地合理性和科学性。3.2.2工程进度管理目前,施工企业工程进度管理采用传统二维软件绘制进度图,借助工程项目管理信息系统或其他单一工具完成统计汇总、计划编制、进度记录等工作。将BIM与施工进度计划相链接,可直观反映出22铁道建筑技术开A儿WAyCO ̄S丁只UC丁『O~丁ECH~OLOGy2017f,DJ万方数据・科技研究・整个工程的形象进度和实物工作量。如:根据项目施工组织设计和实际施工周报统计的完成工作内容,以周或月为单位将工作内容与BIM模型相结合的方式记录,模型中既有施工信息,又能保存当前的施工状态,也能统计相关的工程量数据,对整个工程的施工进度信息统计、实物工程量等进行统一管理,及时、准确、直观了解工程进度情况【7J。3.2.3现场物资管理利用BIM技术与无线射频识别(简称RFID)技术、二维码技术、物联网集成应用,通过精细化建模,解决施工企业对日益增长的物料跟踪带来的管理压力。如:施工项目物资管理中,在材料生产时将物资品种、规格、型号等技术参数写人二维码标签,采用物联网技术与BIM模型相连进行信息交换和通信,实现物资智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的物料全过程信息流闭环管理"J,模型中实时了解物料使用部位、物料属性及物资计划、入库、出库、盘存及物资消耗统计对比分析,提升工程项目物资管理水平。3.2.4工程成本管理结合施工项目成本管理标前阶段、开工前阶段、施工阶段和竣工验收阶段的预算分解、临建成本控制、工程数量控制、材料消耗控制、成本核算与分析等标准流程,在BIM技术三维可视化基础上,通过数据库快速获取工程基础信息,模型中每个构件都有详细的计算公式,预先设定计算规则,模型自动计算出工程量,自动校对检查工程量计算的准确性。在工程项目施工的各个环节进行管理:标前阶段的成本测算、开工前阶段的成本估算、施工阶段准确快速的三算对比、施工完成后的工程量决算。灵活应用各种数据筛选功能,大幅提升工作效率,有效了解项目运营、消耗量、分包单价等情况,辅助动态成本管理旧J。达到精细化成本控制的要求,实现对项目成本风险的有效管控。3.2.5工程技术管理施工企业现有的施工方案、施工组织设计编制仍停留在传统手动文档式编制方式;技术评审凭借评审专家的施工经验、技术储备、案例借鉴等方式进行论证,缺乏将方案直观呈现及相应的决策分析工具;技术交底停留二维图纸、文档记录等方式进行。借助BIM与虚拟现实技术集成应用,将施工中的相应技术规程、标准规范体现在模型中,对施工组织进行模拟和施工方案评审论证、方案比选、技术交底等技术管理,提高模拟工作中的可交互性。可视化、直观地了解各施工环节的时间节点和施工工序,清晰把握每道工序的难点和要点,迅速分析施工中可能存在的问题。如:市政工程复杂立交的施工方案比选、铁路既有线安全方案和施工封锁、隧道盾构掘进、建筑工程中的管线碰撞检查和预留孔位置等方面进行施工模拟¨0|,提供有效的技术支撑。3.2.6安全质量管理施工企业工程项目点多、面广,需要创新安全质量管理方式方法来实现对项目安全质的全过程管控,利用BIM技术追踪安全、质量、计划执行情况及现场文明施工情况。重难点工程和高风险项目,将BIM模型与隐患治理平台、视频监控系统集成,应用BIM平台协作功能,现场管理人员可以用手机拍照上传各种安全质量整改的问题,反馈隐患治理平台,同步发出告警信息且直接通过微信等方式推送给负责人处理。所有的问题发起和沟通记录都会记录到平台上,形成历史数据,实现安全质量闭…环管理,使施工现场始终处于有效监控之下1。3.2.7科技创新管理施工企业在工程项目施工过程中,通过不断总结创新施工工艺,形成相应工法、论文、专利等科技成果。而采用BIM技术与现有的最新技术、先进设备、先进仪器进行结合,必将对传统施工工艺和方法带来创新,在不断总结研究的基础上积极申报各层级的科技立项课题、工法和专利。如:BIM技术与三维激光扫描、3D打印、云计算、智能全站仪等先进技术的结合创新。可以采用BIM技术建立综合管廊智能监控和管理系统,提升综合管廊的运营、维护和监控水平。依托BIM云平台虚拟构件库,装配式建筑结合BIM技术,实现全方位智能建筑信息化集成¨2l。总之,通过与先进技术的集成应用,将传统铁路工程、市政工程、隧道工程等工法进行优化改进,形成科技课题,积极申报相关工法、专利,不断提升施工企业工程施工科技创新管理水平。3.2.8工程竣工交付管理工程项目BIM模型不仅作为一种新的存档资料,更多为项目各方复用和共享。施工企业将施工铁道建筑技术RA『LwAyC0~S丁只UC丁『0~了ECH~0正.0Gy’207f,0J万方数据・科技研究・过程的记录信息与BIM关联,将BIM模型作为核心交付物向建设单位竣工验收交付,实现模型及电子沙盘交付,把以2D图纸、纸质文档为基础的竣工成果交付手段转变为3D模型为基础的验收交付手段。在项目未来翻新、改造、扩建过程中,管理单位可将BIM模型结合运营维护管理系统,随时在电子模型内查阅有效历史信息。充分发挥空间定位和数据记录的优势,跟踪维护状态、实时查看工程构件、运营设备、主要材料和相应资产信息,并提供交互式场景漫游,为后续的相关运行管理单位带来便利¨31。3.3施工企业BIM应用实施对策为了更好的推进BIM技术在施工企业项目建设管理中的应用,需建立完整的保障体系、搭建总体架构和实施有效的对策。(1)建立企业BIM治理体系及实施标准。BIM技术的应用带来的管理模式改变、业务流程再造等问题,需从企业治理体系着手,建立健全体制机制,从组织保障、人员保障、设施设备保障、资金保障等方面建立完善的治理体系,并制定相应管理办法,配套考核激励等基础性措施,建立BIM组织管理、BIM文件管理、BIM模型创建、BIM模型交付和BIM技术应用等标准来指导BIM推广应用实施¨4|。(2)建立BIM总体架构及技术平台。注重顶层设计,在满足统一技术标准条件下,遵循总体业务架“”构、数据架构、技术架构、应用架构。依托BIM平台“”和人、机构、项目三条数据主线,梳理现有业务,在引进吸收主流BIM厂商解决方案的基础上,注重处理各不同数据格式兼容性,按企业自身的业务现状进行组合、完善、扩展、改造,形成本企业的BIM解决方案,以满足施工企业BIM应用的需要。(3)试点先行,加强培训,分层分步推广。施工企业应加强BIM技术在房建、桥梁、隧道、铁路、轨道交通等不同专业的基础知识、管理应用、软件建模、平台运用宣贯和培训,并结合企业自身发展,注重选择与经营业务范围内相匹配的典型工程项目“进行试点,在总结试点应用经验的基础上,按照统”一规划、分层分步实施、互联共享的原则开展BIM技术的推广应用。3.4应用实例(1)在厦门地铁1号线岩内北广场站及区间工程应用BIM开展了虚拟建造、碰撞检查、施工方案铁道建筑技术比选、安全风险控制、质量管理、进度管理、成本管理、材料管理等应用,实现了预期的应用价值,优质高效地完成工程施工任务。图2为地铁岩内北广场站及区间应用BIM模型图,图3为站厅BIM模型效果图。图2地铁岩内北广场站及区间应用引M模型图3站厅BIM模型效果(2)在皖赣铁路芜湖至宣城段站房项目BIM应用中,完成东西站房、天桥和雨棚部分工程模型的合并。实施中采用BIM系统进行图纸问题梳理91处,进行了场地布置模拟、施工进度模拟、钢筋节点模拟、净高检查、工程清单量对比分析、碰撞检查、管线综合优化、移动终端应用、预留洞定位等方面的实施应用,取得良好的效果。图4为宣城段站房BIM应用实例图。图4宣城段站房BlM模型应用实例(3)余信贵大桥工程在施工过程中,应用BIM技术完成主桥混凝土结构、主桥主梁钢结构、道路、主桥附属、主副拱支架、主桥主副拱钢结构、项目场地地形、引桥附属、主梁支架、钢筋及预埋件等的施工任务,降低了施工成本,保证了施工质量和进度。图5为余信贵大桥BIM模型应用实例图,图6为余信贵大桥主桥BIM模型效果图。图5余信贵大桥BIM模型应用实例图6余信贵大桥主桥BIM模型效果(下转第33页)RA,LMyC0~S丁开UC丁『0~丁£-cH ̄0LOGy2077仃DJ万方数据5结论与建议建筑企业应在PPP项目投标之前,根据PPP项目特点以及企业自身情况,提前制定适宜的表外融资方案,而引入产业基金作为财务投资人共同参与PPP项目的投融资建设,是现阶段行之有效的表外融资方式。随着投融资市场的不断发展,配套政策的逐步完善,PPP资产证券化等方式也将得到广泛推广和应用。综上所述,合理运用表外融资是建筑企业保持财务状况稳健、提高企业市场竞争力、更好地参与PPP项目的有效措施。建筑企业应抓住这个历史机遇,深入研究,积极探索,按照依法合规、筹资出表、成本最低、风险均衡等原则,制定合理的表外融资方案。参考文献[1]苗延亮.影响PPP项目成败的主要因素分析.铁道建筑技术[J].2016(2):110一111.[2]赵福军,汪海.中国PPP理论与实践研究[M].北京:中国财政经济出版社,2015(12).[3]韦伯,阿尔芬,罗桂连,等.基础设施投资策略、项目融(上接第24页)4结束语资与PPP[M].北京:机械工业出版社,2016:163.[4]陈青松,周子琰.金融创新加速推进PPP[M].北京:企业管理出版社,2016:122.[5]王守清,柯永建.特许经营项目融资(BOT、PFl和PPP)[M].北京:清华大学出版社,2008:25.[6]PPP产业大讲堂.PPP项目的基金模式项目操作全程指引(全)[D].北京:大岳咨询,2016.[7]新连珠.PPP项目会计与税收实务(2017年版)[M].—北京:中国财政经济出版社,2017:145152.[8]李开孟.推广应用PPP模式不应过度关注短期功利[J].中国投资,2016(1):98一loo.[9]企业会计准则编审委员会编.企业会计准则应用指南(含企业会计准则及会计科目)[G].北京:立信会计—出版社,2015:226229.[10]乔国英.投资类项目引入产业基金融资工作介绍[c].北京:中国铁建股份有限公司,2016(1):18.[11]任宇航,肖靓.PPP项目要创新融资模式[J].中国投—资,2015(8):106108.[12]李开孟.PPP模式下政府购买服务的新内涵[J].中国投资,2015(10):103一105.[13]刘巍.PPP项目模式全寿命周期造价管理[J].铁道建—筑技术,2015(S1):366369.BIM技术的应用就是一个创建、收集、管理、应用信息的过程¨引。结合施工企业工程项目管理现场实际,从进度、安全、质量、物资、成本、科技创新、竣工验收交付等方面进行BIM技术应用研究,提出实施对策。BIM技术的应用和推广,将加速推进施工企业转型升级的步伐,提高工程项目建设集成化程度,进一步提升施工企业核心竞争力,为施工企“”“”业提质增效、瘦身健体奠定坚实基础。参考文献[1]马少雄,李昌宁,陈存礼,等.BIM技术在某工程施工管理中的应用[J].施工技术,2016(11):126一129.[2]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在我国的研发及工程—应用[J].建筑技术,2013(10):893897.[3]杨海军.BIM技术在建筑机电工程中的应用[J].铁道—建筑技术,2叭5(8):117119.[4]戴林发宝.隧道工程BIM应用现状与存在问题综述[J].铁道标准设计,2015(10):99一102+113.铁道建麓技术RA『L帆yCO~S丁开UC丁『0~丁E-cf_f 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